본 연구는 기공 충전형 양이온 교환막(pore-filling anion exchange membranes)에서 기공을 채우는 음이온 전도성 단량체(anion-conducting monomers)의 구조적 특성이 양이온 교환막 수전해(anion exchange membrane water electrolysis)의 성능 및 내구성에 미치는 영향을 조사한다. 분석 결과, 아크릴아마이드(acrylamide) 및 아크릴레이트(acrylate) 기반 막은 메틸기(methyl groups)가 없는 경우 최적의 성능을 보였으며, 아크릴아마이드 기반 막은 특히 1.8 V에서 전류 밀도(current density)에서 아크릴레이트 대응체를 능가하였다. AC-AA 및 AC-MAA 단량체는 내구성을 보였고, AC-MAA는 메틸기의 존재로 인해 향상된 알칼리 안정성을 나타내는 것으로 보이며, 이는 AC-AA의 1150 μV/h에 비해 746.6 μV/h의 증가율을 나타냈다. 또한 본 연구에서는 상용 막이 3116 μV/h의 감소율을 보였음을 확인하여, 기공 충전막(pore-filling membrane)의 우수한 내구성을 강조한다. 아울러 본 연구 결과는 기공 충전 막 기술이 상용 균질(homogeneous) 막에 비해 전기분해 환경에서 더 나은 내구성과 성능을 가능하게 하며, 특히 알칼리 조건이 존재할 때 그 효과가 두드러짐을 보여준다. 본 연구는 물 전기분해 조건에서 효율적인 수소 생산을 위한 고성능·고내구 막을 설계하는 데 기초를 제공한다.

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